Contrôle du courant Nord Méditerranéen dans le golfe du Lion : une approche par simulation du système d’observation

Control of the North mediterranean current in the Gulf of Lions with an observing system simulation experiment

• Auteur / Autrice : Aurélie Duchez
• Direction : Jacques Verron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la terre et de l'univers
• Date : Soutenance le 11/01/2011
• Etablissement(s) : Toulon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des écoulements géophysiques et industriels (Grenoble, Isère, France ; 1992-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Météorologie par satellite

Modélisation tridimensionnelle

Lion, Golfe du (France)

Courants marins

Assimilation de données (géophysique)

Mots clés libres

Assimilation de données

Filtre seek

OSSEs

Satellite Saral-Altika

Courant nord méditerranéen

Data assimilation

Seek filter

SARAL-Altika satellite

North mediterranean curent

Résumé

La circulation du golfe du Lion est influencée par un forçage atmosphérique intense et le Courant Nord Méditerranéen (CNM). Une configuration au 1/16° a été utilisée pour modéliser la dynamique complexe de cette région, mais ne permet pas de modéliser correctement le CNM. Nous avons utilisé la méthode d’assimilation du filtre SEEK afin de combiner l’information contenue dans ce modèle et celle provenant d’observations synthétiques altimétriques (de type SARAL-AltiKa) et in situ, extraites d’une configuration réaliste du golfe du Lion au 1/64°. Afin d’évaluer la qualité des résultats, des diagnostics statistiques et physiques ont été établis et témoignent d’une bonne qualité de l’expérience. On a ainsi montré une amélioration des caractéristiques du CNM en surface et en profondeur, de son activité mésoéchelle et permis l’intrusion de branches de recirculation sur le plateau. Une meilleure représentation de ce courant a permis d’améliorer la quantité des échanges côte-large de même que la caractéristique des eaux du plateau, ce qui a permis la formation d’eaux denses hivernales, leur convection puis leur cascading le long du talus. L’assimilation a aussi amélioré les caractéristiques du panache du Rhône. On a ainsi montré que l’assimilation de nouvelles formes d’observations dans les systèmes opérationnels permettra de contrôler des processus plus fins et proches des côtes, non contrôlés par les systèmes d’observations actuels.

Ocean circulation in the Gulf of Lions is both influenced by intense atmospheric forcings and the North Mediterranean Current (NMC). A 1/16◦ configuration of the Gulf of Lions has been used to represent the complex dynamics of this area but does not allow a correct modeling of the NMC. We have used the SEEK filter data assimilation method to combine the information contained in the model and the one coming from synthetic in situ and altimetric observations (from SARAL-AltiKa altimeter). Those observations have been extracted from a realist 1/64◦ configuration of the Gulf of Lions. To assess the quality of results, statistical and physical diagnostics have been developed and show a good quality of the experiment. Thanks to a better representation of this current at the surface and at depth as well as its mesoscale activity, we have managed to improve the quantity of cross shelf exchanges. Consequently, we have managed to improve shelf water characteristics, which have thus allowed the formation of dense waters in winter, their convection and cascading over the shelf break. Rhône river plume characteristics have also been improved thanks to data assimilation. We have finally shown that assimilating those new kinds of observations in operational systems should allow the control of small scale processes closed to the coast that are not controlled with present observational systems